CN1624297A - 具有一塑变段的可塑变支柱 - Google Patents

Abstract

具有一第一端和一第二端的一可塑变的支柱包括一第一空心导管，一第二导管可滑动地被接纳在第一空心导管内，以及一夹持组件被定位在第一空心导管和第二导管的连接处。在第一和/或第二导管的端部处或在第一和第二导管的连接处设置一塑变段。塑变段包括与一内管隔开的一护套，用于提供接纳一可压坏的插入件的一空间。一导管的一端被定位在该空间内和在支柱上的压缩载荷超过插入件的压缩载荷能力时压缩的插入件。

Description

具有一塑变段的可塑变支柱

相关申请的交叉参考

本申请是于2003年10月17日提交的美国专利申请10/687,960的部分继续申请，第10/687,960号申请又是于2003年2月21日提交的美国专利申请10/371,377的部分继续申请，第10/371,377号申请要求于2002年2月22日提交的美国临时专利申请60/359,089、于2002年7月24日提交的60/398,290和于2002年8月9日提交的60/402,281的优先权。

技术领域

本发明涉及矿道顶面支柱，更具体地涉及具有两根伸缩套嵌管、一夹持组件、以及带有一可压缩的插入件的一塑变段的一可塑变矿道顶面支柱。

背景技术

已知具有通过一支承横向件相互连接的两根塑变支柱的一矿道顶面支承系统。在已知的矿道顶面支承系统中的各可塑变支柱包括一夹持组件，该组件包括具有一第一剖分导管、一第二剖分导管、至少一U形螺栓、一孤形联条和内部有螺纹的螺帽的一夹子。

在一可塑变支柱的一结构中，一内导管可滑动地安装在一外导管内和通过一夹持组件被保持在适当位置。当一压缩载荷，例如，一活动的矿道顶面，作用在支柱上时，第一导管滑入第二导管。虽然这是可以接受的，但有限度，例如，夹持组件的力控制在它压缩之前支柱能够承受的载荷。因为通常在矿道内手工竖立支柱和手工调节夹持组件，所以各支柱在倒塌之前能够支承的加压载荷有所不同的。

有利的是提供一可塑变支柱，它没有对可利用的可塑变支柱的条件限制。

发明内容

本发明涉及一可塑变支柱，该支柱具有形成为第一导管的一空心导管，第一导管具有一第一端和一相对第二端，以及一塑变段安装在第一导管的其中一端处。在本发明的一非限制性实施例中，塑变段包括一板；具有一第一端和一相对第二端的一外套筒，该套筒的第一端安装在该板的一表面上，一根管子具有一第一端、一相对第二端和在该管子的第一端和第二端之间的一本体，该管子的第一端安装在该板的表面上，并在外套筒之内，并且该管子的外表面与外套筒的内表面分开，用于在该管子和外套筒之间提供一空间，以及在该空间内的一插入件。该导管的其中一端、例如第一端被滑动地接纳在该空间内，同时插入件处于板的表面和导管的第一端之间。

在本发明的一非限制性实施例内，塑变段处于第一导管的第一端处，板是一第一板，以及还包括具有一第一端和一相对第二端的一第二导管，同时第二导管的第一端可滑动地被接纳在第一导管的第二端内。一第二板的一表面安装在第二导管的第二端上和一固定结构保持第一和第二板处于一预定的相互分开关系中。第一导管在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷；第二导管在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷；插入件在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷；以及插入件的预定的压缩载荷小于第一和第二导管的预定的压缩载荷。

在本发明的又一非限制性实施例中，一第一垫圈处于第一导管的第一端和插入件之间，以及一第二垫圈处于插入件和板的表面之间。第一和第二垫圈具有大于插入件的壁厚和外径的壁厚和外径，以及第一垫圈具有分别等于或大于第一导管的壁厚和外径的壁厚和外径。

在本发明的又一非限制性实施例中，从结构组中选择固定结构，该结构组包括(1)一滑动压紧夹子和(2)一夹持组件；该滑动压紧夹子包括具有一第一侧、一要对第二侧、从第一侧至第二侧延伸的一通道的一壳体，并且通道的孔随着离开壳体的第一侧的距离增加而缩小，壳体固定地安装在第一导管上、靠近第一导管的第二端，同时壳体的第一侧面对第二导管，以及一压紧件装配第二导管的外表面和被安装在该通道内；该夹持组件包括安装在第二导管的外表面上的和接触第一导管的第二端的两个C形件，以及装配两个C形件和将它们固定地安装至第二导管的外表面的一个或多个夹子。

本发明还涉及具有带一第一端和一相对第二端的一空心第一导管、可滑动地被接纳在第一导管的第二端内的一第二导管、一压紧夹子和一塑变段。压紧夹子将第一和第二导管固定呈一相互固定的关系和包括一壳体，该壳体具有一第一侧、一相对第二侧和从第一侧延伸至第二侧的一通道，通道的孔随着离开壳体的第一侧的距离的增加而缩小。壳体固定地安装在第一导管上、靠近第一导管的第二端，同时壳体的第一侧面对第二导管。一压紧件装配第二通道的外表面和被安装在通道内。

在本发明的一非限制性实施例中，塑变段包括具有一第一端和一相对第二端的一外套筒，该套筒的第一端安装至壳体的第二表面，外套筒的内表面与第二导管的外表面分开，以提供用于接纳一插入件的一空间。第一导管的第二端可滑动地被接纳在该空间内，并且插入件处于壳体的第二表面和第一导管的第二端之间。

在本发明的另一非限制实施例中，第一和第二导管在压坏之前能够支持一预定压缩载荷，插入件在压坏之前能够支持一预定压缩载荷，以及插入件的预定压缩载荷小于第一导管的和第二导管的预定载荷。

在本发明的又一非限制性实施例中，在第一导管的第二端和插入件之间设置一第一垫圈，以及在插入件和壳体的第二表面之间设置一第二垫圈。第一和第二垫圈具有大于插入件的壁厚和外径的壁厚和外径，以及第一垫圈具有分别等于或大于第一导管的壁厚和外径的壁厚和外径。

在本发明的再一非限制性实施例中，第二导管是一第二空心导管和还包括一第三导管，第三导管处于第二导管内和具有安装于第二支承板的一端和具有一长度，该长度足以从第二支承板延伸至第一支承板和塑变段之间的一位置。

另一方面，本发明是一种具有第一端和第二端的可塑变支柱，包括：一第一空心导管；一可滑动地容纳在所述第一空心导管中的第二导管；一位于所述第一空心导管和所述第二空心导管附近的夹持组件；以及至少一个连接到所述第一空心导管和所述夹持组件上的手柄。所述的可塑变支柱还包括位于所述可塑变支柱的所述第一端和/或所述可塑变支柱所述第二端附近的支承板，该支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。

所述第一导管具有第一长度，所述第二导管具有第二长度，所述第一和第二长度可根据接缝高度和所述第一和第二导管所需重叠程度的函数来选择。根据本发明一个实施例的夹持组件包括：一第一剖分导管，形成第一内表面和第一外表面；一第二剖分导管，形成第二内表面和第二外表面；至少一个U形螺栓，具有一U形部和两个螺纹脚；以及一形成第一和第二脚孔的联条。本发明还包括带螺纹的螺帽，所述螺帽分别位于各个螺纹脚上并且受到约300英尺吨的转矩。

所述第一剖分导管还包括在所述内表面上的摩擦件，其中，摩擦件是粗焊缝。第二和第三实施例的夹持组件包括一楔形件和一壳体或一个或多个可伸缩套嵌管。该可塑变支柱还包括一可视延伸长度指示器，所述可视延伸长度指示器是一连接到所述第一空心导管或第二空心导管以及支承板之一上的链条。一支撑组件位于所述第一导管和所述第二导管附近，包括：一支撑本体，具有一第一支撑端、第二支撑端和一流体入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱连接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撑本体中；一第二夹持组件，位于所述支撑本体的第二支撑端上；一基底，形成位于与所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引导件，形成位于所述支撑本体的所述第一支撑端附近的第二局部孔。

支撑组件另一实施例包括：一支撑基部；一连接以所述支撑基部上的柱杆；连接到所述柱杆上的手控棘轮支撑；以及连接到所述手控棘轮支撑上的支撑头部。

再一方面，本发明包括一种具有第一端和第二端的可塑变支柱，包括：一第一空心导管；一可滑动地容纳在所述第一空心导管中的第二导管；一位于所述第一空心导管和所述第二空心导管附近的夹持组件；一滑动地容纳在所述第二导管周围的环；以及至少一个连接到所述环和所述所述第一空心导管上的手柄。该可塑变支柱还包括位于支柱的第一和/或第二端的支承板，其中支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。

所述第一导管具有第一长度，所述第二导管具有第二长度，所述第一和第二长度可根据接缝高度和所述第一和第二导管所需重叠程度的函数来选择。根据本发明一个实施例的夹持组件包括：一第一剖分导管，形成第一内表面和第一外表面；一第二剖分导管，形成第二内表面和第二外表面；至少一个U形螺栓，具有一U形部和两个螺纹脚；以及一形成第一和第二脚孔的联条。本发明还包括带螺纹的螺帽，所述螺帽分别位于各个螺纹脚上并且受到约300英尺吨的转矩。

所述第一剖分导管还包括在所述内表面上的摩擦件，其中，摩擦件是粗焊缝。第二和第三实施例的夹持组件包括一楔形件和一壳体或一个或多个可伸缩套嵌管。该可塑变支柱还包括一可视延伸长度指示器，所述可视延伸长度指示器是一连接到所述第一空心导管或第二空心导管以及支承板之一上的链条。一支撑组件位于所述第一导管和所述第二导管附近，包括：一支撑本体，具有一第一支撑端、第二支撑端和一流体入口孔；一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱连接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撑本体中；一第二夹持组件，位于所述支撑本体的第二支撑端上；一基底，形成位于与所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及一引导件，形成位于所述支撑本体的所述第一支撑端附近的第二局部孔。

支撑组件另一实施例包括：一支撑基部；一连接以所述支撑基部上的柱杆；连接到所述柱杆上的手控棘轮支撑；以及连接到所述手控棘轮支撑上的支撑头部。

本发明又一实施例与上述实施例相同，只是第一夹持组件由第二夹持组件代替。第二夹持组件包括一壳体、一楔形件、一螺栓以及一螺母。壳体位于第一导管周围，楔形件安装到第二导管的外表面。楔形件构造与所述壳体配合以防止所述第二导管进一步进入所述第一导管。

所述壳体呈具有两相对端的C形并具有从所述相对端伸出的平行腿部。各平行腿部包括使所述螺栓从中经过的螺栓孔。所述螺帽位于所述螺栓上。

附图说明

图1是按照本发明的一塑变支柱的一第一实施例的侧视图；

图2是按照本发明的一第一夹持组件的分解俯视立体图；

图3是图2所示的第一夹持组件的立体图；

图4是一第一实施例支撑组件的俯视立体图；

图5是图4所示的一支撑夹子的俯视图；

图6是图1所示的第一实施例可塑变支柱的侧视立体图，并且图4所示的支撑组件第一实施例可拆卸地安装于其上；

图7是图6所示的可塑变支柱第一实施例和支撑组件第一实施例的侧视立体图；

图8是图7所示的可塑变支柱第一实施例和支撑组件第一实施例的侧视立体图；

图9是图1所示的可塑变支柱第一实施例的一端的侧视立体图，其中两根导管套嵌在一起；

图10是按照本发明的一可塑变支柱第二实施例和一夹持组件第二实施例的一局部剖视图；

图11是一可购得的支撑组件的侧视图；

图12是一引导件第二实施例的平面图；

图13是装配有图12所示的引导件第二实施例和一偏置手柄的图11所示的支撑组件第二实施例；

图14是一基座第二实施例的局部俯视图；

图15是一夹持组件第三实施例的平面图；

图16是按照本发明的一可塑变支柱第三实施例的侧向剖视图；

图16a是图16所示的一楔形件的侧向剖视图；

图16b是图16所示的一壳体的侧向剖视图；

图17b是按照本发明的可塑变支柱另一实施例的侧视图；

图17a是图17a所示的可塑变支柱的局部立体图；

图18a是图17a所示的一楔形件的俯剖视图；

图18b是图18a所不的楔形件的侧剖视图；

图19a是图17a所示的壳体的俯剖视图；

图19b是图19a所示的壳体的侧剖视图；

图19c是图19a所示的壳体的端剖视图；

图20是结合本发明的特征的、具有在支柱的一端处的一塑变段的带局部剖视的侧视图；

图21是示出关于本发明的支柱和具有不同接触面面积的两个木制基环的压缩载荷(吨)和位移、即长度缩短(英寸)的线图；以及

图22是第一和第二导管的连接处附近的本发明的一楔形件和具有塑变段的壳体结构的侧剖视图。

具体实施方式

在本发明的非限制性实施例的下列叙述中，空间或方向术语，例如“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平的”、“垂直的”等与如附图所示的本发明有关。但是，应理解本发明可能采用不同的可替换选用的方向，因此，这些术语不应被认为是对本发明的限制。此外，在本说明书和权利要求中所使用的表示尺寸、物理特性等的所有数字应被理解为在所有情况都被术语“大约”修饰。因此，除非专门指示用于比较，在以下说明和权利要求书中所提出的数值可以根据通过本发明的实施所寻找得到的所需特性进行改变。总之，不是意图限制对于权利要求书的等同原理的应用，至少应该根据所报告的重要位数和通过应用通常圆满完成的技术理解各数字参数。并且，在本文中所揭示的所有范围应被理解为包含其中所包括的任何和全部分支范围。例如，“1至10”的所述范围应被理解为包括1的最小值和10的最大值之间(以及连其值在内)的任何和全部分支范围；即全部分支范围以1或以上的最小值开始和以10或以下的最大值结结，以及在其中的所有分支范围，例如，1至6.3或5.5至10，或者2.7至6.1。

此外，在本发明的非限制性实施例的叙述中，应该理解由于本发明能够有其它实施例，所以本发明在它的应用方面不局限于所示和所述的特定的非限制性实施例。并且，其中所使用的术语是用于说明的目的和不是用于限制的目的，除非另外指出，此外相同的标号表示相同的部分。

如图1所示，按照本发明的一可塑变支柱10具有一第一端12、一第二端14、一第一导管16、一第二导管18、一第一夹持组件20、至少一手柄22和可选用的第一和第二支承板24、26。第一导管16较佳地是一圆筒空心管，例如一公称三又二分之一英寸规格40管、一公称三英寸规格40管、一公称三英寸规格80管，或二又二分之一英寸规格40管，形成一第一外表面28和一第一内表面30，并且第一内表面30还形成一第一内径32和一第一空腔34。第二导管18较佳地也是一圆筒空心的或实心的管，它具有形成一第二外径38的一第二外表面36。第一和第二导管16、18各自较佳地由金属、例如钢制造，并具有约1/8至3/4英寸的一壁厚。较佳地将手柄22连接于第一夹持组件20和第一导管16，以防止在货运或操作期间夹持组件20和支柱10变成脱卸状态。

第二导管18以一可伸缩的关系可滑动地定位在由第一导管16形成的第一空腔34内。因此，第二导管18的第二外径38小于第一导管16的第一内径32。

虽然圆柱形导管(管子)是较佳的，但是也考虑应用可替换选用的形状的管子。而且，为了以下所述的原因，已发现应该将一第一长度L1和一第二长度L2选择为接缝高度的一函数，以获得最大的效益和当两导管安全套嵌在一起时用于最大地重叠第一导管16和第二导管18。

将第一夹持组件20定位在第二导管18的第二外表面36附近。如图1和2所示，第一夹持组件20较佳地包括形成一第一剖分内表面42和一第一剖分外表面44的第一剖分导管40、形成一第二剖分内表面48和一第二剖分外表面50的一第二剖分导管46，以及具有与所使用的导管的一外形相一致的一外表面的至少一螺栓52。因为图示的为圆柱形导管，所以螺栓52具有一U形部分54和两个有螺纹的腿部56。具有与所使用的导管的外形相一致的一表面的一联条，例如一弧形联条58、形成有第一和第二腿部孔60、62(仅在图2中示出)。两个内部有螺纹的螺帽64分别啮合各有螺纹的腿部56，以及淬硬的或耐磨的垫圈(未示出)可以与有螺纹的螺帽相结合一起使用。耐磨垫圈有助于对有螺纹的螺帽施加转矩。第一剖分导管40和第二剖分导管46各自较佳由金属、例如钢制成，并具有约1/8至3/4英寸的厚度。U形螺栓或多个螺栓52、弧形联条58和内部有螺纹的螺帽64也是较佳地由金属或其它适当材料制成。

如图2和图3总体所示的组合中，第一剖分导管40的第一剖分内表面42和第二剖分导管46的第二剖分内表面48各自分别地被定位成部分地包围第二导管18的第二外表面36。将U形螺栓或多个螺栓52的U形部分54定位在第一剖分导管40的第一剖分外表面44附近。各U形螺纹52的各有螺纹的腿部52延伸通过由弧形联条58形成的相应的第一或第二腿部孔60、62。当以传统方式、例如顺时针方向转动拧紧有螺纹的螺帽64时，U形螺栓52的U形部分54在第一剖分导管40上施加力，同时弧形联条58在第二剖分导管46上施加力。并且，第一和第二剖分导管40、46各自在由第二导管18形成的第二外表面36上施加力。

因为第一夹持组件20是多零件的组合体，所以在货运期间第一夹持组件20能够被振动而分开。为了解决这问题，如图3所示，将U形螺柱或多个螺栓52的U形部分54点焊焊接于或其它方法连接于第一剖分导管40。如图1所示和如以上所述，还可将一手柄22点焊于或其它方法连接于第一导管16和夹持组件20。

参阅图1，第一和第二支承板24、26可以是焊接于可塑变支柱10的相对端的平板26，或者自安置的拱顶或火山形板(24)，这适应于不平的矿道顶面或矿道底面，或这里所述的任何组合。也可以使用其它型式的支承装置。例如，可以使用-C形管道，用于抵靠一顶面梁。易于可拆卸的拱顶或火山形板是有利的，这是因为它们允许支柱10在矿道的狭窄的范围内易于被拖动或其它操作，也减小了支柱10的重量。

由于第一导管16和第二导管18的可伸缩的结构、可塑变支柱10的总高是可调节的，所以使用一支撑组件68调节可塑变支柱10的总高或长度。在图4中示出了一适合的支撑组件68。支撑组件68总的包括具有一第二支撑端72和一第二支撑端74的一支撑本体70、具有一活塞柱78和一活塞臂80的一活塞76、一支撑夹82、形成一第一部分孔86的一基底84和形成一第二部分孔90的一引导件88。支撑本体70具有一流体入口孔92和还内装有活塞76的活塞柱76。活塞臂80部分地被装在支撑本体70内和部分地从支撑本体70的第二支承端74延伸出。将引导件88定位在支撑本体70的第一支撑端72附近。将基底84定位在活塞臂80的另一端处。将第二夹持组件82定位在支撑本体70的第二支撑端74上。

在该较佳实施例中，气动地或液压地驱动活塞76。在活塞柱78的一侧上施加力时，活塞臂80以离开支撑本体70的方向延伸。当去除该力或在活塞柱78的另一侧上施加力时，活塞臂80返回进入支撑本体70。

图5详细示出了支撑夹子82。支撑夹子82可以包括一夹持板94、一枢转臂96、一枢转销98、一钩子100、一第二手柄102和一插销杆104。夹持板94包括一夹持孔106，再参阅图4，该孔接纳支撑本体70的第二支撑端74和允许活塞臂80通过夹持板94。夹持板94还形成一部分第二管孔110的一区段108。通过枢转销98可枢转地连接于夹持板94的枢转臂96形成部分第二管孔110的另一区段112。钩子100附连于枢转臂96，第二手柄102可枢转地连接于夹持板94，以及插销杆104连接于第二手柄102。

当以箭头A1所示的一第一方向运动第二手柄102时，插销杆104以箭头A2所示的一第二方向移动，这允许插销杆104脱离钩子100。这还允许枢转臂96如箭头A3和A4所指示的第三或第四方向围绕枢转销98枢转。当枢转臂96以第四方向A4运动时，可以将插销杆104定位成与钩子100啮合，以及以箭头A5指示的一第五方向可以运动第二手柄102，从而围绕第二导管18可释放地夹住第二夹持组件82。

现在将叙述安装可塑变支柱10的一方法。在一安装方式中，为图6所示，在一支持表面114、例如一矿道底面上水平地放置可塑变支柱10。然后通过支撑夹子82将支撑组件68可拆卸地连接于可塑变支柱10。引导件88部分地包围第一导管16。将基底84定位在第二支承板26的附近。

如图7所示，然后相对于支持表面114提升可塑变支柱10进入一垂直方向。应注意可塑变支柱10的安装位置是可以反向的，从而将第一支承板24放置在支持表面114附近。

在图7所示的方位中，可以将第二支承板26放置在支持表面114附近。然后让例如气动的或液压的流体的加压流体进入支撑本体70。压力流体以离开支撑本体70的方向推动活塞臂80和沿着第二导管18伸出第一导管16。可以将具有一预定长度的一链条C连接于第一导管16和支承板22，用于指示所需的延伸长度。对于本领域的一熟练人员应该很明显的是如果作用在活塞柱78(图4)上的力大于要求压碎或分裂构成矿顶面或矿底面的材料的力，那么支承板24、26将开始被驱动进入矿顶面和矿底面。为了对付这后果，可以使用具有较大表面积的支承板。并且，为了有助于对付不对称载荷，如以上所述还可以使用一拱顶形支承板。

如图8所示，一旦可塑变支柱10已伸出到它的所需高度，然后就对有螺纹的诸螺帽64施加约300英尺磅转矩。有螺纹的螺帽64的转矩围绕第二导管18夹持第一和第二剖分导管40、46(图3和4)和临时防止第二导管18缩回到第一导管16内部。在这位置，可以通过按以上所述的方式运动支撑夹子82的第二手柄102，以致插销杆104可以离开钩子100和枢转臂96可以离开夹持板94枢转(图5)，拆卸支撑组件68。一旦被张紧，可塑变支柱10将保持它的最初张力，直至压力或负载力作用在可塑变支柱10上。

如图9所示，当一压缩载荷作用、例如一移动的矿道顶面压缩可塑变支柱10时，夹持组件20将滑动和第二导管18将逐渐缩回进入第一导管16。可塑变支柱10的进一步压缩可以驱动第一导管16进入第一支持组件20。在这位置，进一步加载可以开始压弯第一和第二导管16、18和使第一导管16裂开。通过使第一导管16和第二导管18相互显著重叠可以推迟第一和第二导管16、18的压弯。在试验中，已观察到沿着第一导管16、在第一导管16和第二导管18没有重叠的一位置处可以发生压弯。并且，增加第一和第二导管16、18的壁厚可以有助于延迟可塑变支柱10的压弯。

图10总体示出了一第二实施例可塑变支柱10a。第二实施例类似于第一实施例，用相同的标号表示相同的部分，以及关于支承板的上述说明全部被引用在此。但是，在第一实施例可塑变支柱10和第二实施例可塑变支柱10a之间的一差别在于，拆去第一夹持组件20和用位于第一导管16和第二支承板26之间大致圆筒形套环116和在第一导管16和第二支承板26之间的一个或多个伸缩插入件118a、118b代替，或者当支柱10倒过来时，由一大致圆筒形套环116和在第二导管18和第一支承板24之间的一个或多个可伸缩的插入件118a、118b代替。套环116可以具有与插入件118a、118b相同的外径或比插入件118a、118b外径大。

将第二实施例可塑变支柱10a设计成在A6方向(如图10所示)是可调节的。将可塑变支柱10a较佳地制成有一预定的总高，该总高取决于在一矿道顶面和一矿道底面之间的距离。仅仅为了示例的目的，六英尺高的矿道可能要求一个五尺八英寸的支柱10a。为有助于在货运期间保持多个零件在一起，可以将一手柄22附加于第一导管16和支承板26上。如以上对于第一实施例可塑变支柱10指出的那样，支承板24、26是可以拆去的，从而手柄22还可以连接于插入件118b。

第二实施例可塑变支柱10a的安装是简单的。竖起支柱10a，第一和第二导管16、18基本垂直于一矿道顶面MR和支持表面114或者任何其它两个相对表面。因为将支柱10a做得稍短于在矿道顶面MR和支持表面114之间的距离，所以将例如木材或其它适合的材料的可压缩材料120推入在第一支持表面24或26和矿道顶面MR之间，这样将支柱10a整齐地楔入在矿道顶面MR和支持表面114之间。

如果矿道顶面MR移动和在A6方向施加一压缩载荷，该压力通常被传送到可压缩材料120、支承板24、26、第一导管16、第二导管18和套环116。接着，套环116对着插入件或诸插入件118a、118b施加力。

套环116较佳地由一耐用材料、例如钢材制成。插入件或多个插入件118a、118b各自较佳地由具有一预定塑变值的一种规格的钢或者各自具有不同预定塑变值的不同规格的钢制成。因此，插入件118a、118b将阻止压缩直至压缩载荷超过插入件118a、118b的结构强度。如图10所示，插入件118a、118b可以由相同规格钢制成，因此以一类似方式塑变。插入件118a、118b也可制成整体的。如果希望分阶段塑变，插入件118a可以较插入件118b由一较弱规格的材料制成。在这结构中，插入件118a将在插入件118b之前压缩。在压缩试验中，插入件由A513管材制成，该管材，具有约0.120英寸的一厚度、在受到约五十吨压力时塑变。已发现插入件118a、118b趋向于压缩而不是裂开，以及在被压缩之后大体各自形成一手风琴形状的剖面轮廓。插入件118a、118b的手风琴状压缩造成一周期的抗塑变图形。相信该周期图形是插入件接触管子、插入件塑变、以及插入件再次接触管子、以及此过程重复的结果。

图11示出了一可购得的支撑组件122，在图12-14示出了对它的改进。支撑组件122较佳地是一手控支撑型支持件，例如可从伊利诺伊州、Broadview、SIMPLEX购得的Model A9225，将其全部结合在此供参考。支撑组件122大致包括一支撑基部122a、连接于基部122a的一柱杆122b、连接于柱杆的一手控棘轮支撑122c、以及连接于手控棘轮支撑122c的一支撑头部122d。支撑组件122起初与第一实施例可塑变支柱10一起使用，并受到如图12-14大体所示的改进。

图12示出了形成一柱接纳孔124和第二部分孔90的一第二引导体88a。如图13所示，第二引导件88a代替包含在Model A9225支持件中的支撑头部122d，其中部分孔90接纳第一导管16。一手柄126还相对于中心线CL偏置一角度α，而不是与中心线CL基本对齐。类似地，如图14所示，第二实施例基部84a还形成一柱接纳孔124和一第一部分孔86。

通过手控棘轮支撑122c上升和下降在此形成为改进的支撑组件122、第二引导件88a、以及第二实施例基部84a的组合的第二实施例支撑组件。利用第二实施例支撑组件的操作，用于与以上所述的第一实施例支撑组件基本相同的目的、即伸长支柱10。可以使用一钩和插销环暂时地将第二实施例支撑组件固定于支柱10。

如图15所示，还可以使用形成一第一部分内表面42a和一第一剖分外表面44a的一第一剖分导管40a、以及形成一第二剖分内表面48a和一第二剖分外表面50a的一第二剖分导管46a，并且第一和第二部分内表面42a、48a具有例如对其附连的点焊的多个摩擦部件128。在这后一实施例中，已发现仅要求一个U形螺栓(以下所述的)和摩擦部分128深入第一导管16内有助于防止压缩。

如图16、16a和16b所示，还能够使用一楔形件和壳体组合130，以提供预定的加载。如图16a详细地所示，楔形件132较佳地是具有高度WH和向一基底水平面外径渐缩的一锥形外表面的一空心圆筒件。通过淬硬的螺纹、摩擦、夹持、焊接或其它适当的方法将楔形件132连接于第二导管18的外表面。如图16b详细地所示，壳体134具有一基本不变的外径，但包括朝一中间内径渐缩的一内径。在壳体134的基部水平内径处形成一凸出部分136，其中壳体134的凸出部分136和锥形内表面形成接纳楔形132的一轨道138。靠近轨道138，壳体134形成接纳第二导管18的一内腔IC。将壳体134定位成紧接着第一导管16的一端，以及当调节到所需高度时防止第二导管18进一步进入第一导管16。

再参阅图16，当使用楔形件132和壳体134时，当作用在第二导管18上的载荷使第二导管移动进入第一导管16内时，壳体134抵挡楔形件132的朝外力。对于某一载荷，楔形件132进入壳体134的运动阻止第二导管18相对于第一导管16的进一步运动。

图17a总体上示出了另一实施例可塑变支柱10b。这实施例类似于第一实施例，相同的标号表示相同部分，以及关于支承板的上述说明全部结合在这里。

在这实施例中，用一第二夹持组件220代替第一夹持组件20。将第二夹持组件220放置在第二导管18的第二外表面36的附近。一环222可滑动地被定位在第二导管18的周围。手柄22连接于第一空心管16和环222，有助于在货运或操作期间防止第二夹持组件220和支柱10分离。

第二夹持组件220包括一壳体224、一楔形件226、一螺栓228和一螺帽230。将壳体224定位在靠近第一导管16的一端232附近、在第一导管16的顶部上和/或其周围。楔形件226啮合或连接于第二导管18的第二外表面316。楔形件226被构造成啮合壳体224，如以上所述防止第二导管18进一步进入第一管16。

可以将楔形件226构造成如以上所述的楔形件132。或者，以及较佳地，楔形件226是包括一第一楔形件234和一第二楔形件236的一两件结构。第一楔形件234和第二楔形236形成具有一锥形外表面的一大体空心的、圆筒形件。以这方式，楔形件132起一加压件的作用。更具体地，当第一和第二楔形件234和236移动进入壳体224时，壳体的内表面240(图19a)缩短了在楔形件234和236的诸相邻端之间距离，同时使楔形件234和236的内表面移动进入与第二导管18的外表面的啮合。通过夹持、焊接、摩擦(从壳体224)或其它适当方法将第一楔形件234和第二楔形件236连接于第二导管18的外表面36。楔形件226较佳地包括一有螺纹的内表面238。有螺纹的形状238改进了楔形件226在第二导管18上的夹持。

参阅图18a、18b和19a，壳体224具有与楔形件226的外表面、例如表面234和236的形状一致的一内表面240。因为通常使用圆筒形管(如附图所示)，所以壳体224较佳的是带有两相对端242的大体C形。从壳体224的相对端242延伸出一对平行腿部244。各腿部244包括被构造成通过其接纳螺栓228的一螺栓孔246。在螺栓228上接纳螺帽230，和可以对一标定载荷对螺帽加转矩。螺栓孔246可以包括安置一螺栓头228a和/或螺帽230的凹槽246a。由螺帽转矩对载荷(剩余的或保持的)的一标定曲线确定标定载荷。在本发明的实践中，较佳的是第二夹持组件220将保持对壳体224和楔形件226所施加的全部载荷。

因为第二夹持组件220是多零件的组合，所以在货运期间可能振动第二夹持组件220而松弛。为了解决这问题，将一环带250可拆卸地放置在环222和第二夹持组件220之间，以有助于楔形件226与壳体224成一啮合关系。

可以手工安装支柱10。或者，为了安装支柱10，可以使用如以上所述的一支撑组件68、122或另一传统支撑组件。将一支撑连接件252连接于第一管或第二管18。支撑连接件252可以是被构造成与支撑组件相互作用的一环。

如可以理解的那样，本发明不局限于以上所述的本发明的非限制性实施例，能够做出许多变化而不偏离本发明的范围，以及本发明考虑了以上所述的本发明的诸非限制性实施例的组合特征。例如且不是限制本发明，以上所述的图10示出了具有包括套环116和插入件118a和118b的一塑变段的可塑变支柱10a。参阅图20，其中示出了用标号300表示的一塑变段或塑变结构的另一非限制性实施例。能够将塑变段300和图10的塑变段与图1-3所示的夹持组件20、图16、16a和16b示出的楔形件和壳体组合、以及图17a、17b、18a、18b和19a-19c所示的夹持组件和以上所述的结构一起使用。

继续参阅图20，塑变段300是可塑变支柱302的一部分，该支柱包括具有在一端处的支承板26的第二导管18，第二导管18的端部304可滑动地安装在第一导管16的端部306内。第一导管16的端部308按以下所述方式安装一塑变段300。例如，但不是限制本发明，使用以上所述的和图1-8所示的支撑组件68或以上所述的和图11-14所示的支撑组件122，以任何传统方式、以相互相对的一位置安装第一和第二导管16和18，以及用图16、16a和16b所示楔形件和壳体结构、以相对位置固定这两根导管。如能够理解的那样，本发明不局限于以相互相对的位置固定第一和第二导管的结构和能够使用在本领域已知类型的任何夹持结构，例如，但不是限制本发明，图1-3所示的夹持组件20和图17a、17b、18a、18b和19a-19c所示夹持组件220以及以上所述的结构。

塑变段300包括具有固定地安装于支承板316的端部134的一护套312和具有固定地安装于板316的端部320的一内管318，并且护套和内管的中心线相互重合，以在护套和内管之间提供一空间321，该空间用于接纳一插入件322，如以下所述该插入件能够在压缩之前抵抗一预定的压力，可选择地，一上衬环323位于第一导管16的端部308和插入件322的端部、例如上端部324之间，以及一下衬环352位于支承板316和插入件322的下端部326之间。

如可以理解的那样，内管318可以是一空心管或一实心杆。并且，可以按任何普通方式，例如，通过焊接将护套312的端部314和内管318的端部320固定于板316。在这叙述中，第一导管16、第二导管18、护套312、插入件322、衬环323和325以及内管318都具有圆形横剖面；但是，如可以理解的那样，本发明不局限于此，只要导管、护套、插入件、衬环和内管能够按要求和其中所述地相互滑动，导管、护套、插入件、衬环和内管可以具有任何横剖面。例如但不是限制本发明，导管可以具有一椭圆形、三角形、正方形、矩形、梯形或任何其它直线或曲线多边形横剖面。

插入件322可以是一单件、如安装在空间321内的多个垂直零件、或者在空间内一个堆在另一个的顶部上的多个导管段、例如类似于图10中所示的插入件118a和118b。多个导管段可以由具有相同或不相同的压缩强度、例如用于以上所述的分阶段塑变的材料制成。

在本发明的实践中，将下衬环325、插入件322和上衬环323放置在护套312的内表面和内管318的外表面以及第一导管16的端部308之间的空间321内，该端部308已移动进入空间321、与上衬环323接触。较佳地，内管具有大于衬环323、325和插入件322的组合长度或高度的长度或高度，以及护套312的长度或高度大于衬环323、325和插入件的组合长度或高度，用于引导第一导管16的端部308进入空间321和使第一导管16的侧向运动最小，例如，提供关于第一导管16的垂直和侧向稳定性。如可以理解的那样和不是对本发明的限制，内管318的长度延伸进入第一导管16内一长度，用于提供垂直和侧向稳定性，同时保持离开第二导管18的端部304一分开的距离，以便于按下面所述方式的插入件322的压缩，而不会使第二导管18的端部304接触内管，该接触能够阻止压缩塑变段的第一导管16的向下运动。

在一组装区域(未示出)当将塑变段300安装至第一导管16的端部308时的那些情况中，在将可塑变的支柱移动到它的工作位置时通过固定、例如但不是对本发明的限制、通过点焊将一手柄332、例如0.5英寸杆的一端固定于第一导管16的外表面和手柄332的另一端固定于支承板316(如图20所示)，使塑变段保持在该导管的端部上。

使用上衬环323不是对本发明的限制，而推荐使用它，以便于由第一导管16的端部308对插入件322的上表面施加均匀分布的压力。例如但不是限制本发明，在第一导管16和插入件322的壁厚是不相同的、和/或第一导管16的外径和插入件的外径是不相同的和/或空间321是充分地大、以致第一导管16的端部和插入件322的端部不对齐的情况下，推荐在第一导管16的端部和插入件322的端部之间使用上衬环323，以便于第一导管16的端部308对插入件322的上表面施加均匀分布的压力。应该将在上衬环323的外表面和护套312的内表面之间的距离、以及上衬环323的内表面和内管318的外表面之间的距离保持为一最小值，以减小该衬环在该空间内的侧向运动，同时减少在该衬环的表面和护套312和内管318的表面之间的摩擦。在本发明的一非限制性实施例中和不是对本发明的限制，使用了上衬环323的外表面离开护套312的内表面的距离为0.025英寸、以及该衬环的内表面离开内管318的外表面的距离为0.0125英寸。

使用下衬环325不是对本发明的限制，而是存在护套的端部安装至支承板的焊接处可能破裂和插入件的压缩可能向外移动插入件的下部的可能性时推荐使用下衬环。如能够理解的那样，指望连接护套端部至支承板的坚固的叠珠焊缝充分地抵抗插入件被压缩时插入件的力。而且，使用处于插入件的下端和支承板之间的一下衬环应该保证插入件施加于护套的压力在离开焊缝的一位置处。下环的厚度不是对本发明的限制。使用了具有0.50英寸厚度的下衬环。

第一和第二导管16和18、以及衬环323和325应该由具有能抵抗较插入件更大压力的材料和厚度制成。以这方式，在某一载荷下、在导管和衬环压坏之前插入件将压坏。并且，护套或空心内管的壁厚应该足以防止护套或内管的壁被压弯。对于50至60吨压缩载荷，在本发明的实践中能够使用由规格10或更大规格的管子制造的护套和内管。较佳地，但不是限制本发明，规格40的管子是较佳的。

通常，当施加一足够大的力载荷完全压缩插入件时，关于插入件长度或高度缩短百分率的重要参数是护套的内壁和内管的外表面之间的距离和插入件的厚度的一函数。随着在护套的内壁和内管的外表面之间的距离的增加，同时其余参数保持不变，整个被缩短的插入件的长度比如果该距离缩短时较长，以及随着插入件的厚度减小和其余参数保持不变，整个被缩短的插入件的长度较如果插入件的厚度增加时较长。虽然不是限制本发明，在本发明的实践中，较佳的是确定空间321和插入件壁厚的尺寸以保证插入件长度缩短60％至70％。如能够理解的那样，随着第一导管16移动进入空间321，取决于手柄332的长度，手柄332的端部330能够接触护套312。因为手柄332的端部330是被点焊，所以随着第一护套16压缩插入件322和移动进入空间321，护套312将该点焊断裂。

在本发明的实践中，但不是对其限制，将可塑变支柱302定位成直立位置，同时支承板316位于矿道底面上。参阅图17b，从第二导管18拆去环带250，以及拧松螺帽230和螺栓228，以减小壳体224在楔形件226(图18a)上的压力。随着支承板26朝顶面移动，例如抵靠顶面，第二导管18以离开导管的方向朝上运动，使楔形部分移动脱离壳体224，进入与环222接触(见图17a)。释放第二导管18和向下移动、啮合楔形件和移动楔形件进入壳体。因此，紧固螺栓228和螺帽230，以将壳体紧固在楔形件226周围，用于将第一和第二导管固定在相互相对的适当位置。在支承板26和矿道顶面之间推入可压缩材料，例如楔形木制件。

当顶道顶面移动和在A6方向施加一压缩载荷的情况下，压缩载荷的力作用在第二导管18和在壳体224内的楔形件上，以及楔形件和壳体的组合防止第二导管进入第一导管的进一步位移。随着在支承板上压缩载荷的增加，施加于第一和第二导管的压缩载荷转移到插入件322。如本领域的那些熟练人员能够理解的那样，当压缩插入件所要求的力大于作用在支承板上的压缩力时，支承板将开始被驱动时进入矿道顶面和矿道底面。因此，压缩插入件所要求的压缩力应该考虑其上将使用可塑变支柱的表面的状态。

Jennmar公司制造了带有本发明特征的一可塑变支柱，国家职业安全和健康研究所在宾夕法尼亚州的Bruceton安全结构试验室对它进行了试验。被试验的可塑变支柱长约六英尺。第一导管16为3英寸规格80的管子，第二导管18为2.5英寸规格80的管子。塑变段300的内管318为具有19英寸高度的2.5英寸规格80的管子，护套312为点焊于支承板316的、具有11英寸长、3.5英寸规格40的管子，插入件322具有3.25英寸外径、0.095英寸壁厚和11英寸高度，以及下衬块325为具有0.5英寸高度的3英寸规格80的管子。不使用上衬环323。

参阅图21，示出了关于本发明的塑变管插入件(曲线A)、关于一四点、六英寸表面接触基环(曲线B)和关于一四点、五英寸表面接触基环(曲线C)的位移(英寸)对施加载荷(吨)的曲线A-C。各基环由5英寸×6英寸×30英寸的硬木件制成。两个分开的硬木件组成各层和相邻层的诸分开的另件被转过90°，以提供具有坚固的诸角落和在相邻层之间有一间距的诸侧边的一叠基环。该6英寸表面接触具有相互接触的6英寸表面，以及该5英寸具有在相互表面接触中的5英寸表面。

继续参阅图21，曲线B和C具有随着载荷增加而增加位移的一大体光滑形状的曲线，它示出了随着载荷增加的一连续位移。本发明的塑变插入件(曲线A)对于小于38吨的载荷具有最小的位移。可以相信对于小于38吨的载荷该插入件没有压缩，该较小的位移是楔形件和第一导管位于壳体内的和衬块和插入件位于空间321内的的结果。随着载荷增加，插入件322阻止压缩，直至在插入件的一部分压坏或压缩时压缩载荷超过插入件的结构。已经发现插入件趋于压坏或压缩而不是破裂，通常形成由内管的外壁和护套的内壁所限制的、在侧视图中的手风琴形状。插入件的手风琴状的压缩造成了图21所示的一周期性阻力塑变图形。增加插入件的载荷阻力升高了曲线A，即较大的载荷带有较小的位移。并且，作为插入件压缩和接触构成该空间的壁的结果，随着在插入件的表面和该空间的表面之间的摩擦的增加，要求进一步压缩插入件的载荷增加，如曲线A的向上趋势所示。

参阅图22，图中示出了具有在楔形件和壳体组合342和第一和第二导管16、18的连接处的、本发明的一塑变段340的另一非限制性实施例的一可塑变支柱339。塑变段340包括，但不是对本发明的限制，固定于壳体224的一表面345的一护套344。将内管348的端部346和第二导管18的端部350焊接于支承板352，同时内管348和第二导管18的中心线相互重合。上衬环323、插入件322和下衬环325位于第二导管18的外表面356和护套344的内表面358之间的空间354内。第一导管16的端部360位于空间354内。一手柄362具有固定于套环222的一端364和固定于第一导管16的外表面368的另一端366，以类似于图20所示的将塑变段300保持于第一导管16的端部的手柄332的方式将塑变段340的多个零件固定在一起。通过手柄370将套环222连接于壳体224和类似于带子250(见图17a和17b)的一带子(未示出)如以上所述保持第二导管18在第一导管16内。

如能够理解的那样，能够不用内管348和能够使用第二导管18的外表面，以提供关于空间354的一壁。当插入件在壳体342和第一导管16之间被压缩时并不认为第二导管18是牢坚得足以在空间354内保持插入件322的情况下，推荐使用内管348。在那些情况下，当将可塑变支柱竖立在两相对物体、例如矿道顶面和矿道底面之间适当位置时，内管348的长度足够从支承板352延伸超出护套344。

如能够理解的那样，只要夹持结构将第一和第二导管固定在一起，防止在对支承板施加载荷时第二导管滑入第一导管，可以使用任何类型的夹持或固定结构，用于保持图20所示的可塑变支柱302的和图22所示的可塑变支柱339的第一和第二导管在适当位置。并且，可以在任何方位，例如，靠近矿道顶面或如图20所示靠近矿道底面、或如图22所示在第一和第二导管之间使用塑变段。此外，可以使用第一导管为上导管和第二导管为下导管。更进一步，塑变段可以位于一支承板，以接纳第二导管的端部，以及可塑变支柱可以具有在各支承板处的一塑变段。

虽然已详细叙述了本发明的具体实施例，但是本领域的普通技术人员会理解按照本揭示内容的全部技术可以做出对于那些细节的许多变化和替换。本文所述的较佳实施例仅用于示例性，而不是对本发明范围的限制，本发明的范围产生了所附权利要求书的全部内容和它的任何和所有等同物。

Claims (48)

1.一可塑变支柱，它包括：

具有一第一端和一相对第二端的一空心导管；以及

安装在所述第一导管的第一端处的一塑变段，所述塑变段包括：

一板；

具有一第一端和一相对第二端的一外套筒，所述外套筒的所述第一端安装在所述板的一表面上；

一管子，具有一第一端、一相对第二端以及在其第一端和相对第二端之间的一本体，所述管子的所述第一端安装在所述板上、所述外套筒之内，同时所述管子的外表面与所述外套筒的内表面分开，用于提供在所述管子和所述外套筒之间的一空间；以及

在所述空间内的一插入件，

其中所述导管的所述第一端可滑动地接纳在所述空间内，同时所述插入件处于所述板的表面和所述导管的第一端之间。

2.如在权利要求1所述的可塑变支柱，其特征在于：所述空心导管在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷，所述插入件在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷，以及所述插入件的预定压缩载荷小于所述导管的预定压缩载荷。

3.如权利要求1所述的可塑变支柱，其特征在于：所述空心导管是一第一导管和所述板是一第一板，还包括具有一第一端和一相对第二端的一第二导管，所述第二导管的第一端可滑动地被接纳在所述第一导管的第二端内，所述第二板的一表面安装在所述第二导管的第二端上以及，以及固定结构将第一和第二板保持一预定相互分开。

4.如权利要求3所述的可塑变支柱，其特征在于：所述第一导管在压坏之前能支持一预定的压缩载荷，所述第二导管在压坏之前能支持一预定的压缩载荷，所述插入件在压坏之前能支持一预定的压缩载荷，所述插入件的预定压缩载荷小于第一和第二导管的预定的压缩载荷。

5.如权利要求4所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括在所述第一导管的第一端和所述插入件之间的一第一垫圈，以及在所述插入件和所述板的表面之间的一第二垫圈。

6.如权利要求5所述的可塑变支柱，其特征在于：所述第一和第二垫圈具有大于插入件的壁厚和外径的壁厚和外径，以及所述第一垫圈具有分别等于或大于第一导管的壁厚和外径的壁厚和外径。

7.如权利要求5所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括具有安装至所述第一导管的外径的一第一端和安装于所述外套筒或板的相对第二端的一保持件。

8.如权利要求7所述的可塑变支柱，其特征在于：从结构组中选择固定结构，所述结构组包括(1)一滑动压紧夹子和(2)一夹持组件；所述滑动压紧夹子包括具有一第一侧、一相对第二侧、从第一侧至第二侧延伸的一通道的一壳体，并且通道的孔随着离开壳体的第一侧的距离增加而缩小，壳体固定地安装在第一导管上、靠近第一导管的第二端，同时壳体的第一侧面对第二导管，以及一压紧件装配第二导管的外表面和被安装在该通道内；该夹持组件包括安装在第二导管的外表面上的和接触第一导管的第二端的两个C形件，以及装配两个C形件和将它们固定地安装至第二导管的外表面的诸夹子。

9.如权利要求7所述的可塑变支柱，其特征在于：所述固定结构是一滑动的压紧夹子，所述夹子包括具有一第一侧、一相对第二侧、从第一侧延伸至第二侧的一通道的一壳体，并且通道的孔随着离开壳体的第一侧的距离增加而缩小，壳体固定地安装在第一导管上、靠近第一导管的第二端，同时壳体的第一侧面对第二导管，以及一压紧件装配第二导管的外表面和被安装在通道内；以及还包括安装在第二导管上、靠近可滑动的压紧夹子的一套环，具有固定于套环的一端和固定于第二导管的外表面的另一端的一手柄和装配在壳体和套环之内的第二导管外表面的一摩擦带。

10.如权利要求7所述的可塑变支柱，其特征在于：所述固定结构是一夹持组件，所述夹持组件包括被安装在所述第二导管的外表面上和接触第一导管的第二端的两个C形件和装配两个C型件和固定地将它们安装至第二导管的外表面的诸夹子，以及还包括具有安装于第一导管外表面的一端的一手柄和手柄的另一端固定于夹持组件。

11.一可塑变的支柱，它包括：

具有一第一端和一相对第二端的一空心第一导管；

一第二导管可滑动地接纳在第一导管的第二端内；以及

将第一和第二导管固定成一相互固定关系的一压紧夹子，所述压紧夹子包括：

具有一第一侧、一相对第二侧和从第一侧延伸至第二侧的一壳体，同时壳体的孔随着离开壳体的第一侧的距离的增加而缩小，壳体固定地安装在第一导管上、靠近第一导管的第二端，并且壳体的第一侧面对第二导管；

装配第二导管的外表面和被安装在通道内的一压紧件；以及

在第一和第二导管的连接处的一塑变段，所述塑变段包括：

具有一第一端和一相对第二端的一外套筒，所述外套筒的第一端被安装至壳体的外表面，外套筒的内表面与第二导管的外表面分离，用于在之间提供一空间，以及

在所述空间内的一插入件，其中第一导管的第二端可滑动地被接纳空间内、在壳体的第二侧和第一导管的第二端之间。

12.如权利要求11所述的可塑变支柱，其特征在于：第一和第二导管在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷，插入件在压坏之前能够支持一预定的压缩载荷，以及插入件的预定的压缩载荷小于第一导管的和第二导管的预定的压缩载荷。

13.如权利要求11所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括安装在第一导管的第一端上的一第一支承板和安装在第二导管的第一端上的一第二支承板。

14.如权利要求12所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括在第一导管的第二端和插入件之间的一第一垫圈，以及在插入件和壳体的第二表面之间的一第二垫圈。

15.如权利要求14所述的可塑变支柱，其特征在于：第一和第二垫圈具有大于插入件的壁厚和外径的壁厚和外径，以及第一垫圈具有分别等于或大于第一导管的壁厚和外径的壁厚和外径。

16.如权利要求15所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括具有安装于第一导管的外表面的一第一端和安装于第二导管的外表面的相对第二端的一保持件。

17.如权利要求11所述的可塑变支柱，其特征在于：壳体具有从在第一和第二侧之间的一表面延伸至通道的一狭槽，其中缩短在狭槽的诸表面之间的距离缩小了通道的直径，一螺帽和螺栓组件装配壳体，用于改变狭槽的诸表面之间的距离，压紧件包括一两件式套环，各件套环具有一C形，套环的外表面和通道的表面被构造成用于在通道内滑动地安装环，在壳体的通道内的套环装配第二导管的外表面。

18.如权利要求17所述的可塑变支柱，其特征在于：还包括安装在第二导管上、靠近壳体的一套环，具有连接于套环的一端和连接于壳体的另一端一第一手柄，具有连接于套环的一端和连接于第一导管的外表面的另一端的一第二手柄，以及装配在壳体和套环之间的第二导管的外表面的一摩擦带。

19.如权利要求11所述的可塑变支柱，其特征在于：第二导管是一第二空心导管和还包括一第三导管，第三导管位于第二导管内和具有安装于第二支承板的一端和具有一长度，该长度足以从第二支承板延伸至在第一支承板和塑变段之间的一位置。

20.一种具有第一端和第二端的可塑变支柱，包括：

一第一空心导管；

一可滑动地容纳在所述第一空心导管中的第二导管；

一位于所述第一空心导管和所述第二空心导管附近的夹持组件；以及

至少一个连接到所述第一空心导管和所述夹持组件上的手柄。

21.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括位于所述可塑变支柱的所述第一端和/或所述可塑变支柱所述第二端附近的支承板。

22.如权利要求21所述的可塑变支柱，其特征在于，所述支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。

23.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，所述第一导管具有第一长度，所述第二导管具有第二长度，所述第一和第二长度可根据接缝高度和所述第一和第二导管所需重叠程度的函数来选择。

24.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，所述夹持组件包括：

一第一剖分导管，形成第一内表面和第一外表面；

一第二剖分导管，形成第二内表面和第二外表面；

至少一个U形螺栓，具有一U形部和两个螺纹脚；以及

一形成第一和第二脚孔的联条。

25.如权利要求24所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括带螺纹的螺帽，所述螺帽分别位于各个螺纹脚上并且受到约300英尺吨的转矩。

26.如权利要求24所述的可塑变支柱，其特征在于，所述第一剖分导管还包括在所述内表面上的摩擦件。

27.如权利要求26所述的可塑变支柱，其特征在于，所述摩擦件是粗焊缝。

28.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，所述夹持组件包括一楔形件和一壳体。

29.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，所述夹持组件包括一个或多个可伸缩套嵌管。

30.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一可视延伸长度指示器。

31.如权利要求30所述的可塑变支柱，其特征在于，所述可视延伸长度指示器是一连接到所述第一空心导管上的链条。

32.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一位于所述第一导管和所述第二导管附近的支撑组件，包括：

一支撑本体，具有一第一支撑端、第二支撑端和一流体入口孔；

一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱连接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撑本体中；

一第二夹持组件，位于所述支撑本体的第二支撑端上；

一基底，形成位于与所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及

一引导件，形成位于所述支撑本体的所述第一支撑端附近的第二局部孔。

33.如权利要求20所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一支撑组件，所述支撑组件包括：

一支撑基部；

一连接以所述支撑基部上的柱杆；

连接到所述柱杆上的手控棘轮支撑；以及

连接到所述手控棘轮支撑上的支撑头部。

34.一种具有第一端和第二端的可塑变支柱，包括：

一第一空心导管；

一可滑动地容纳在所述第一空心导管中的第二导管；

一位于所述第一空心导管和所述第二空心导管附近的夹持组件；

一滑动地容纳在所述第二导管周围的环；以及

至少一个连接到所述环和所述所述第一空心导管上的手柄。

35.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，所述夹持组件包括：

位于所述第一导管一端附近的壳体；以及

连接到所述第二导管外表面上的一楔形件，所述楔形件的构造与所述壳体配合以防止所述第二导管进一步进入所述第一导管。

36.如权利要求35所述的可塑变支柱，其特征在于，

所述夹持组件还包括一螺栓和一螺帽，

所述壳体呈具有两相对端的C形；

从所述相对端伸出的平行腿部；

各平行腿部包括使所述螺栓从中经过的螺栓孔；以及

所述螺帽位于所述螺栓上。

37.如权利要求36所述的可塑变支柱，其特征在于，所述螺帽扭转到一校准载荷。

38.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一连接到所述第一空心导管和/或第二导管上的支撑界面。

39.如权利要求38所述的可塑变支柱，其特征在于，所述支撑界面是一与支撑组件相互作用的环。

40.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括可拆卸地位于所述环和所述夹持组件之间的环带。

41.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一位于所述可塑变支柱第一端和/或其第二端上的支承板。

42.如权利要求41所述的可塑变支柱，其特征在于，所述支承板可以是平的、火山形的、C形的以及I形的。

43.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，所述第一导管具有第一长度，所述第二导管具有第二长度，所述第一和第二长度可根据接缝高度和所述第一和第二导管所需重叠程度的函数来选择。

44.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，所述夹持组件包括：所述夹持组件包括一个或多个可伸缩嵌套管。

45.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一可视延伸长度指示器。

46.如权利要求45所述的可塑变支柱，其特征在于，所述可视延伸长度指示器是一连接到所述第一空心导管上的链条。

47.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还还包括一位于所述第一导管和所述第二导管附近的支撑组件，包括：

一支撑本体，具有一第一支撑端、第二支撑端和一流体入口孔；

一活塞，具有一活塞柱和一活塞臂，所述活塞柱连接到所述活塞臂的一端上，所述活塞柱位于所述支撑本体中；

一第二夹持组件，位于所述支撑本体的第二支撑端上；

一基底，形成位于与所述活塞柱相反的所述活塞臂另一端上的第一局部孔；以及

一引导件，形成位于所述支撑本体的所述第一支撑端附近的第二局部孔。

48.如权利要求34所述的可塑变支柱，其特征在于，还包括一支撑组件，所述支撑组件包括：

一支撑基部；

一连接以所述支撑基部上的柱杆；

连接到所述柱杆上的手控棘轮支撑；以及

连接到所述手控棘轮支撑上的支撑头部。

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